1 - Eletromagnetismo e Suas Aplicações.pptx

Material de apoio ao ensino médio

1. ELETROMAGNETISMO E SUAS APLICAÇÕES

2. Definição: O eletromagnetismo é um  ramo da Física  que tem como objeto de estudo as propriedades magnéticas e elétricas da matéria e , principalmente, as relações estabelecidas entre essas propriedades.

3. História do eletromagnetismo Tudo se iniciou ainda nas civilizações da Antiguidade. Na Grécia Antiga, Tales de Mileto   já realizava experimentos para entender os efeitos atraentes e repelentes de uma pedra de óxido de ferro. Viajando para a Ásia, Tales de Mileto observou que as pedras de óxido de ferro se  fixavam em seu cajado metálico  quando esses objetos se aproximavam, particularmente em uma região da Grécia conhecida como  Magnésia . Também na Grécia foi feita a descoberta de que, quando uma pedra de âmbar entrava e m atrito com pelos animais, adquiria  propriedades de atração a partículas de pó. Por sua vez, os chineses utilizavam instrumentos semelhantes à bússola desde o século III a.C.

4. A descoberta do Eletromagnetismo William Gilbert , um médico londrino, foi o responsável por escrever o tratado “De Magnete”. Nele, conseguiu provar que não apenas as  pedras de âmbar apresentavam a propriedade de atração  quando atritadas, mas também outros materiais, como o vidro. É em seu tratado que vemos, pela primeira vez, menções sobre a Terra ser um enorme ímã, além de distinções importantes entre o magnetismo e a eletricidade .   A partir dos estudos de Gilbert, vários cientistas começaram a colocar teorias em prática ao construir aparelhos eletrostáticos. Um deles,  Otto Von Guericke , criou uma  máquina de fricção  com uma bola feita de enxofre, capaz de criar cargas elétricas quando em rotação .

5. A descoberta do Eletromagnetismo Já   William Watson  conseguiu, em seus experimentos, transmitir eletricidade por grandes distâncias para a época, alcançando mais de 3 quilômetros. Por fim,  Benjamin Franklin  foi o responsável pela descoberta do  para-raios , por meio de seu famoso experimento com pipas na tempestade. Entretanto , o cientista mais famoso a estudar o Eletromagnetismo foi  Michael Faraday . Na Inglaterra, Faraday utilizou um núcleo ferroso e duas bobinas para comprovar a variação do fluxo magnético e como esse processo era capaz de gerar uma corrente elétrica. Os estudos de Faraday foram responsáveis, então, por comprovar a  conexão entre os fenômenos elétricos e magnéticos , dando início ao que conhecemos hoje por eletromagnetismo.

6. v Vídeo : A História do Eletromagnetismo

7. Condutores, isolantes e os processos de eletrização C ondutor : material através do qual as partículas portadoras de cargas elétricas podem mover-se com facilidade. Isolante : material no qual não ocorre ou ocorre com muita dificuldade o movimento das partículas portadoras de carga elétrica. Não existem condutores ou isolantes perfeitos. Em determinadas condições, qualquer material pode conduzir eletricidade, assim como todo condutor oferece limitações à condução de eletricidade. E letrizar um corpo é fazer com que seus átomos tenham um número de elétrons diferente do número de prótons . A eletrização de corpos podem ocorrer de três formas: contato, atrito e indução .

8. Eletrização por atrito :  quando dois corpos neutros e feitos de diferentes materiais são atritados entre si , um deles ganha elétrons (adquire carga negativa ) e o outro perde elétrons (adquire carga positiva). Nesse tipo de eletrização, os dois corpos ficam com carga de módulo (valor) igual, mas de sinais opostos . Receber ou perder elétrons depende da substância de que é constituído o corpo. Esse fenômeno é chamado de  triboelétrico . Na imagem a seguir é apresentada uma série triboelétrica , na qual se um material mostrado na parte de cima da série for atritado com um material mostrado na parte de baixo, o material de cima ficará eletrizado positivamente e o material de baixo ficará eletrizado negativamente.

9. Eletrização por contato :   ocorre quando dois corpos condutores , estando um deles eletrizado, são colocados em contato e a carga elétrica é redistribuída entre os dois, estabelecendo equilíbrio eletrostático. Ao fim desse processo, os dois corpos ficam com o mesmo valor de carga .

10. Eletrização por indução :  esse processo ocorre em três etapas : I - inicialmente aproxima um corpo eletrizado de um corpo neutro, fazendo com que neste haja a separação de cargas; II - em seguida, conecta-se um condutor ao corpo neutro, ligando-o a t erra , fazendo com que uma parte do condutor seja neutralizada ; III - desconecta-se o corpo da terra e ele fica eletrizado com o mesmo valor da carga do corpo inicialmente eletrizado, porém de sinal oposto.

11. Cargas Elétricas : propriedade das partículas elementares que compõem o átomo , sendo que a  carga  do próton é positiva e a do elétron, negativa.  Unidade de Carga Elétrica : no Sistema Internacional de Unidades é o Coulomb , representado pela letra C , em homenagem a Charles Augustin Coulomb. Todos os corpos são formados por cargas elétricas , quando estão eletricamente neutros, possui mesma quantidade de prótons e elétrons. Um corpo pode ser eletrizado de duas formas: Positivamente :   se possui mais prótons que elétrons; Negativamente :   se possui mais elétrons do que prótons. Carga Elementar : é a menor quantidade de carga que pode ser encontrada na natureza. Seu valor é igual a 1,6 . 10 -19   C para o elétron tem sinal negativo e para o próton tem sinal positivo. Portanto, a carga elétrica de 1C corresponde a carga de 6,25 x 10 18 p artículas (elétrons ou prótons).

12. Quantização da carga elétrica : a carga elétrica de um corpo pode ser quantizada, ou seja, sempre será um múltiplo do valor da carga elétrica elementar . O valor da carga de um corpo é dada pela equação: Q = n . e s endo : Q -  a carga elétrica total de um corpo; n -  o número de partículas consideradas; e -  a carga elementar (e = 1,6 . 10 -19  C).

13. Bibliografia GASPAR , Alberto. Compreendendo a física V.3. Eletromagnetismo e Física Moderna. 3 ed. São Paulo : Ática, 2016. 288p . https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-carga-eletrica.htm